KR20220030007A - 이미지 생성 장치 및 방법 - Google Patents

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정재윤
김기표
김석열
김송현
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Abstract

이미지 생성 장치는, 패시브 센서, 액티브 센서, 마스크 형성 장치, 하나 이상의 명령어들을 저장하는 메모리, 및 상기 하나 이상의 명령어들을 실행하는 프로세서를 포함한다. 프로세서는, 패시브 센서를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성하고, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하며, 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하는 상기 마스크 형성 장치와 액티브 센서를 이용하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하고, 제1 뎁스 맵과 제2 뎁스 맵에 기초하여, 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성한다.

Description

이미지 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING IMAGE}
이미지 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
3차원의 공간을 모델링하기 위해서는 해당 공간에 대한 뎁스 정보가 필요하다. 이러한 뎁스 정보를 파악하기 위해, ToF(Time of Flight) 방식의 뎁스 카메라가 이용되고 있다. 뎁스 카메라는 촬영된 공간 내의 객체와 뎁스 카메라 간의 거리에 대응되는 뎁스 정보를 획득할 수 있다.
증강 현실(Augment Reality, AR)과 같은 기술 분야에 3차원 기반의 상호작용 요소가 가미된 공간 증강 기술에 대해 관심이 높아지고 있다. 공간 증강 기술의 핵심은 뎁스 카메라를 이용한 3차원 공간 모델링이다. 공간 증강 기술을 이용하면, 3차원화된 현실 요소들은 공간 내에서 3차원 위치 정보를 갖게 되고, 가상 객체와 상호작용할 수 있다.
단일 색상 영역이나 민무늬 영역과 같이, 특징점을 추출하기 어려운 환경을 포함하는 공간을 모델링하기 위해 패시브 센서와 액티브 센서를 이용하여 공간에 대한 뎁스 맵을 생성하는 이미지 생성 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
제1 측면에 따른 이미지 생성 장치는, 패시브 센서; 액티브 센서; 마스크 형성 장치; 하나 이상의 명령어들을 저장하는 메모리; 및 상기 하나 이상의 명령어들을 실행하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 패시브 센서를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성하고, 상기 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하며, 상기 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하는 상기 마스크 형성 장치와 상기 액티브 센서를 이용하여, 상기 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하고, 상기 제1 뎁스 맵과 상기 제2 뎁스 맵에 기초하여, 상기 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
제2 측면에 따른 이미지 생성 방법은, 패시브 센서를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성하는 단계; 상기 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하는 단계; 상기 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하는 마스크 형성 장치와 액티브 센서를 이용하여, 상기 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 단계; 및 상기 제1 뎁스 맵과 상기 제2 뎁스 맵에 기초하여, 상기 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
제3 측면에 따른 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체는, 패시브 센서를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성하는 명령어들; 상기 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하는 명령어들; 상기 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하는 마스크 형성 장치와 액티브 센서를 이용하여, 상기 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 명령어들; 및 상기 제1 뎁스 맵과 상기 제2 뎁스 맵에 기초하여, 상기 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성하는 명령어들을 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 뎁스 맵 생성 과정을 나타낸 도면이다.
도 2는 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역을 식별한 것을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 생성 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 생성 장치에서 마스크를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 생성 장치에서 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 생성 장치의 액티브 센서가 단일 광원을 포함하는 경우, 액티브 센서 및 마스크 형성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 생성 장치의 액티브 센서가 복수의 광원들을 포함하는 경우, 액티브 센서 및 마스크 형성 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 개시의 다른 실시예에 따른 이미지 생성 장치의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 이미지 생성 장치에서 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 이미지 생성 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 이미지 생성 장치의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 이미지 생성 장치의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 개시의 실시예에 대하여 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "...모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '제 1' 또는 '제 2' 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용할 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 실시예들은 이미지 생성 장치 및 방법에 관한 것으로서 이하의 실시예들이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 널리 알려져 있는 사항들에 관해서는 자세한 설명을 생략한다.
본 개시에서 "이미지 생성 장치"는 이미지를 생성할 수 있는 전자 장치를 통칭하는 용어일 수 있다. 이미지 생성 장치는 객체가 포함된 장면에 대한 이미지 뿐만 아니라, 객체가 포함된 공간에 대한 뎁스 정보를 나타내는 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 이미지 생성 장치는 증강 현실 장치, 스마트 폰, 디지털 카메라 등일 수 있다.
"패시브 센서"는 피사체에서 발생하는 열, 진동, 빛, 방사선 등의 현상을 탐지하여 해당 정보를 입력으로써 획득하는 장치를 말한다. 예를 들어, 피사체에 광원이나 펄스 등을 방출함이 없이 동작하는 스테레오 카메라, 모노 카메라, 적외선 센서, 팬/틸트 카메라 등은 패시브 센서라 할 수 있다.
"액티브 센서"는 소스(source)를 구비하여, 광원이나 조명, 펄스 등을 피사체에 방출하고, 피사체로부터 반사되는 정보를 수신하는 장치를 말한다. 액티브 센서는 패시브 센서와 달리, 자체 광원을 구비하여, 능동적으로 광원을 피사체에 방출하고, 피사체로부터 액티브 센서에 반사되는 후방 산란을 측정할 수 있다. 예를 들어, 레이저나 적외선 등을 피사체에 방출한 후 되돌아오는 시간을 계산하는 ToF(Time of Flight) 센서나 레이저 센서, 마이크로파 센서, 특정 패턴광을 방출하여 피사체에 맺힌 상의 크기나 모양으로 거리를 계산하는 구조광(Structured Light) 센서, Invertible Light 센서 등은 액티브 센서라 할 수 있다.
도 1은 본 개시의 실시예들에 따른 뎁스 맵 생성 과정을 나타낸 도면이다.
이미지 생성 장치(1000)는 3차원 공간을 모델링하기 위해 공간에 대한 뎁스 정보를 제공하는 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 뎁스 맵은 패시브 센서 또는 액티브 센서를 이용하여, 생성될 수 있다.
패시브 센서를 이용한 뎁스 맵 생성 방식은 패시브 센서를 통해 획득되는 공간에 대한 데이터에 기초하여, 특징점 매칭 또는 스테레오 매칭 등을 통해 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 액티브 센서를 이용한 맵 생성 방식은 피사체에 광을 방출하는 발광부와 피사체로부터 반사되는 정보를 수신하는 수광부를 통해 획득되는 공간에 대한 정보에 기초하여, 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
패시브 센서를 이용한 뎁스 맵 생성 방식은 특징점들 간의 매칭을 이용하기 때문에, 특징점을 추출하기 어려운 환경에 대해서는 3차원 복원이 어려울 수 있다. 반면, 액티브 센서를 이용한 맵 생성 방식은 소스를 구동함에 따른 전력 소모가 높고, 소스로 광원을 이용하는 경우에는 방출된 광으로 인해 발생되는 광 패턴이 센서 위치를 추정하는 등의 알고리즘 처리에 방해가 될 수 있다. 따라서, 이하에서는, 전력 소모로 인한 배터리 문제를 해결하고, 다양한 환경의 공간에 대해 3차원 공간 모델링이 가능하도록, 이미지 생성 장치(1000)가 패시브 센서와 액티브 센서를 모두 이용하여 뎁스 맵을 생성하는 방식에 대해 설명한다.
도 1에서는, 설명의 편의상, 이미지 생성 장치(1000)는 패시브 센서로서 스테레오 카메라를 이용하고, 액티브 센서로서 ToF 센서를 이용하는 안경 형상의 증강 현실 안경 장치(Augmented Reality Glasses)인 경우를 예로 들었으나, 패시브 센서 및 액티브 센서의 종류와 이미지 생성 장치(1000)의 종류가 도 1에 도시된 예로 제한되는 것은 아니다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이미지 생성 장치(1000)가 증강 현실 안경 장치인 경우, 스테레오 카메라는 각 렌즈부를 지지하는 안경테와 이미지 생성 장치(1000)를 사용자의 안면에 거치시키기 위한 안경 다리가 서로 접하는 부분에서 전방을 향하는 쪽에 위치할 수 있고, ToF 센서는 좌안 렌즈부와 우안 렌즈부 사이를 연결하는 브릿지 프레임에 내장된 형태로 장착될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1을 참조하면, 이미지 생성 장치(1000)가 패시브 센서와 액티브 센서를 이용하여, 뎁스 맵을 생성하는 과정을 나타내고 있다.
먼저, 이미지 생성 장치(1000)는 패시브 센서를 이용하여 공간에 대한 뎁스 맵(이하, 제1 뎁스 맵)을 생성할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 좌안 렌즈부와 우안 렌즈부 각각을 지지하는 안경테의 양측 모서리에 위치한 스테레오 카메라를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 그러나, 앞에서 설명한 바와 같이, 공간이 특징점을 추출하기 어려운 환경을 포함하는 경우, 예를 들어, 공간이 단일 색상 영역이나 민무늬 영역을 포함하는 경우, 이미지 생성 장치(1000)는 패시브 센서를 이용한 뎁스 맵 생성 방식으로, 공간에서 단일 색상 영역이나 민무늬 영역에 대응되는 부분에 대한 뎁스 맵을 생성할 수 없다. 이와 같은 경우, 패시브 센서를 이용하여 생성된 제1 뎁스 맵은 뎁스 정보가 확인되지 않는 영역 즉, 미확인 영역을 포함하게 된다.
도 2는 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역을 식별한 것을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 패시브 센서를 이용하여 생성된 제1 뎁스 맵을 나타내고 있으며, 제1 뎁스 맵에서 뎁스 정보를 알 수 없는 미확인 영역이 존재함을 알 수 있다. 본 개시에서, 미확인 영역은 제1 뎁스 맵에서 뎁스 정보를 알 수 없는 영역이나 뎁스 정보의 정확도가 소정의 기준 이하인 영역을 포함한다.
이미지 생성 장치(1000)는 패시브 센서로부터 획득된 데이터를 뎁스 맵 생성 알고리즘에 대한 입력으로 하여, 제1 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 이때, 이미지 생성 장치(1000)는 생성된 제1 뎁스 맵에서 뎁스 정보를 알 수 없거나 뎁스 정보의 정확도가 소정의 기준 이하인 영역을 미확인 영역으로 식별할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 식별된 미확인 영역에 대한 정보를 메모리에 저장해 둘 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대한 뎁스 맵(이하, 제2 뎁스 맵)을 생성하기 위해, 액티브 센서를 이용할 수 있다. 이때, 이미지 생성 장치(1000)의 실시예에 따른 구현 방식에 따라, 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서의 광원으로부터 방출된 광을 공간 전체 중 미확인 영역에 대응되는 공간에 선택적으로 투사하거나, 공간 전체에 투사할 수 있다. 예를 들어, 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서의 광원으로부터 방출된 광을 미확인 영역에 대응되는 공간에 선택적으로 투사한 것에 대한 응답으로, 액티브 센서에 수신된 정보에 기초하여, 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 다른 예를 들어, 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서의 광원으로부터 방출된 광을 공간 전체에 투사한 것에 대한 응답으로, 액티브 센서에 수신된 정보 중 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대응되는 정보에 기초하여, 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵과 제2 뎁스 맵에 기초하여, 공간 전체에 대한 뎁스 정보를 제공하는 뎁스 맵(이하, 제3 뎁스 맵)을 생성할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 제2 뎁스 맵으로 보완하여, 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
이하, 본 개시의 이미지 생성 장치(1000)의 실시예에 따른 뎁스 맵을 생성하는 방식에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 개시의 실시예에 따른 이미지 생성 장치(1000)의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 이미지 생성 장치(1000)는 메모리(1100), 프로세서(1200), 패시브 센서(1300), 액티브 센서(1400), 마스크 형성 장치(1500)를 포함할 수 있다. 본 실시예와 관련된 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 도 3에 도시된 구성요소들 외에 다른 범용적인 구성요소들이 더 포함될 수 있음을 알 수 있다.
메모리(1100)는 프로세서(1200)에 의해 실행 가능한 명령어들을 저장할 수 있다. 메모리(1100)는 명령어들로 구성된 프로그램을 저장할 수 있다. 메모리(1100)는 예를 들어, 램(RAM, Random Access Memory), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), 플래시 메모리(flash memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 하드웨어 장치를 포함할 수 있다.
메모리(1100)는 명령어들을 포함하는 적어도 하나의 소프트웨어 모듈을 저장할 수 있다. 각 소프트웨어 모듈은 프로세서(1200)에 의해 실행됨으로써, 이미지 생성 장치(1000)가 소정의 동작이나 기능을 수행하도록 한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 메모리(1100)는 센싱 모듈, 이미지 분석 모듈, 마스크 형성 모듈, 이미지 생성 모듈을 저장할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이 중 일부를 저장하거나 다른 소프트웨어 모듈을 더 포함할 수 있다.
프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 명령어들이나 프로그램화된 소프트웨어 모듈을 실행함으로써, 이미지 생성 장치(1000)가 수행하는 동작이나 기능을 제어할 수 있다. 프로세서(1200)는 산술, 로직 및 입출력 연산과 시그널 프로세싱을 수행하는 하드웨어 구성 요소로 구성될 수 있다.
프로세서(1200)는 적어도 하나의 프로세싱 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 중앙 처리 장치(Central Processing Unit), 마이크로 프로세서(microprocessor), 그래픽 프로세서(Graphic Processing Unit), ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), 및 FPGAs(Field Programmable Gate Arrays) 중 적어도 하나의 하드웨어로 구성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
패시브 센서(1300)와 액티브 센서(1400)는 뎁스 맵을 생성하기 위해 이용할 수 있는 다양한 종류의 장치일 수 있다. 예를 들어, 모노 카메라를 이용하여 공간에 대해 이미지들을 획득하고, 뎁스 정보 추정 모델을 활용한 딥 러닝(deep learning) 분석에 따라, 공간에 대한 뎁스 정보를 측정하여, 측정된 뎁스 정보에 기초한 뎁스 맵을 생성할 수 있으므로, 모노 카메라는 패시브 센서(1300)가 될 수 있다. 특정 패턴광을 방출하여 피사체에 맺힌 상의 크기나 모양으로 뎁스 정보를 획득하는 구조광 센서는 액티브 센서(1400)가 될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의상, 패시브 센서(1300)는 스테레오 카메라이고, 액티브 센서(1400)는 ToF 센서인 경우를 예로 들어 설명한다.
패시브 센서(1300)는 이미지 생성 장치(1000)의 소정의 부분에 각각 위치하는 제1 카메라와 제2 카메라일 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 제1 카메라와 제2 카메라의 위치 차이를 베이스라인으로 하는 스테레오 비전 방식에 기초하여, 제1 카메라와 제2 카메라에서 각각 획득된 이미지에서 서로 대응되는 특징점을 찾아내고, 특징점에서의 뎁스 정보의 지표가 되는 변이를 계산하여, 공간에 대한 뎁스 정보를 측정하고, 측정된 뎁스 정보에 기초한 제1 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
액티브 센서(1400)는 ToF 센서일 수 있다. ToF 센서는 적외선 또는 광을 투사하고 물체 또는 객체에 맞고 반사되어 돌아오기까지의 시간을 측정하거나 객체에 맞기 전/후의 적외선 또는 광의 위상차를 이용하는 센서로 적외선 또는 광을 투사하기 위한 적어도 하나의 광원으로 구성된 에미터(emitter)를 포함할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하여, ToF 센서를 이용하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
마스크 형성 장치(1500)는 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성할 수 있다. 마스크 형성 장치(1500)는 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광을 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대응되는 공간에 투사할 수 있도록, 방출된 광을 통과시키거나 차단하기 위해 선택적으로 작동 가능한 복수 개의 광학 소자들을 포함할 수 있다. 복수 개의 광학 소자들 각각은 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광이 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대응하여 통과할 수 있도록, 프로그래밍 제어가 가능한 광학 셔터로서 동작할 수 있다. 마스크 형성 장치(1500)의 복수 개의 광학 소자들 각각은 액정(Liquid Crystal) 셀이거나 마이크로미러와 같은 반사 부재일 수 있다. 액정 셀은 인가되는 전압에 따라 광 투과율이 변화시킬 수 있다. 마이크로미러는 회전함에 따라 광의 경로를 변화할 수 있다.
마스크 형성 장치(1500)는 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대응되는 광학 소자는 방출된 광을 통과시키고, 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 광학 소자는 방출된 광을 차단(블록 또는 반사)시키도록 작동할 수 있다. 다시 말해, 마스크 형성 장치(1500)는 미확인 영역에 대응되는 광학 소자는 비마스킹 영역을 형성하고, 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 광학 소자는 마스킹 영역을 형성하도록 작동할 수 있다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 생성 장치(1000)에서 마스크를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참조하면, 이미지 생성 장치(1000)가 패시브 센서(1300)를 이용하여 생성한 제1 뎁스 맵에 미확인 영역이 포함되어 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 미확인 영역이 포함된 제1 뎁스 맵을 액티브 센서(1400)의 발광면으로 투영(projection)시킨 이미지를 획득할 수 있다. 투영된 이미지에서 제1 뎁스 맵의 뎁스 정보가 투영된 부분은 마스킹 영역이 되도록 하고, 투영된 이미지에서 제1 뎁스 맵의 뎁스 정보가 투영되지 않은 부분은 비마스킹 영역이 되도록 할 수 있다. 결과적으로, 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵을 액티브 센서(1400)의 발광면으로 투영시킨 이미지에 따른 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하도록 마스크 형성 장치(1500)를 제어할 수 있다.
다시 도3을 참조하면, 마스크 형성 장치(1500)는 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광을 통과시키거나 차단하기 위해 다양한 형태의 광학 소자들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 마스크 형성 장치(1500)의 복수 개의 광학 소자들이 마이크로미러 어레이 형태로 구성된 경우, 각각의 마이크로미러를 미확인 영역에 기초하여 프로그래밍된 각도만큼 회전시켜, 광원으로부터 방출된 광을 미확인 영역에 대응되는 공간에 집적시킬 수 있다. 광의 집적 효과를 이용하면, 액티브 센서(1400)는 저출력 또는 적은 전력 소모량으로 광원을 작동시킬 수 있다.
다른 예를 들어, 마스크 형성 장치(1500)의 복수 개의 광학 소자들이 액정 셀들로 구성된 경우, 미확인 영역에 기초하여 프로그래밍된 전압 크기만큼 각각의 액정 셀에 전압을 인가하여, 광 투과율을 조절함으로써, 단일 광원으로부터 방출된 광의 일부를 선택적으로 통과시키거나, 복수의 광원들 중 작동된 광원으로부터 방출된 광을 선택적으로 통과시킬 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 생성 장치(1000)에서 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)와 마스크 형성 장치(1500)를 이용하여, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 마스크 형성 장치(1500)는 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광을 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대응되는 공간에 선택적으로 투사되도록 할 수 있다.
도 5를 참조하면, 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광을 마스크 형성 장치(1500)를 제어하여, 전체 공간 중에서 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대응되는 공간에 선택적으로 투사할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하고, 식별된 미확인 영역에 대한 정보를 메모리(1100)에 저장해 놓고 있으므로, 저장된 정보에 기초하여, 미확인 영역에 대응되는 공간에 광을 선택적으로 투사할 수 있다.
이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)와 마스크 형성 장치(1500)를 이용하여 미확인 영역에 대응되는 공간에 능동적으로 광을 방출하고, 피사체로부터 반사되어 액티브 센서(1400)에 수신되는 반사광을 감지할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 레이저나 적외선 등을 미확인 영역에 대응되는 공간에 방출한 후 되돌아오는 시간을 측정하거나, 특정 패턴광을 미확인 영역에 대응되는 공간에 방출하여 해당 공간에 맺힌 상의 크기나 모양을 측정하여, 뎁스 정보를 획득하는 액티브 센서(1400)를 이용할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 단일 색상 영역이나 민무늬 영역에 대응되는 공간에 대해서는 패시브 센서(1300)를 이용하여 뎁스 정보를 획득할 수 없으므로, 액티브 센서(1400)와 마스크 형성 장치(1500)를 이용하여 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 것이다.
한편, 마스크 형성 장치(1500)는 액티브 센서(1400)가 단일 광원을 포함하는지 복수의 광원들을 포함하는지에 따라, 다르게 동작할 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 생성 장치(1000)의 액티브 센서(1400)가 단일 광원을 포함하는 경우, 액티브 센서(1400) 및 마스크 형성 장치(1500)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
액티브 센서(1400)가 단일 광원을 포함하는 경우, 이미지 생성 장치(1000)의 프로세서(1200)는 단일 광원으로부터 방출된 광이 미확인 영역에 대응되는 공간에 집적되도록 마스크 형성 장치(1500)를 제어할 수 있다. 도 6을 참조하면, 이미지 생성 장치(1000)의 마스크 형성 장치(1500)가 액티브 센서(1400)의 단일 광원으로부터 방출된 광의 방향을 조절하여, 뎁스 정보가 확인된 공간은 제외하고, 뎁스 정보가 확인되지 않은 미확인 영역에 대응되는 공간에 광을 집적함을 알 수 있다. 이와 같은 광의 집적에 따라, 액티브 센서(1400)의 효율은 상승할 수 있다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 이미지 생성 장치(1000)의 액티브 센서(1400)가 복수의 광원들을 포함하는 경우, 액티브 센서(1400) 및 마스크 형성 장치(1500)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
액티브 센서(1400)가 복수의 광원들을 포함하는 경우, 이미지 생성 장치(1000)의 프로세서(1200)는 미확인 영역에 대응되는 공간을 위한 광원은 작동시키고, 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 공간을 위한 광원은 작동하지 않도록 액티브 센서(1400)를 제어하고, 작동된 광원으로부터 방출된 광을 통과시키도록 마스크 형성 장치(1500)를 제어할 수 있다. 도 7을 참조하면, 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)의 복수의 광원들(제1 내지 제4 광원)중 미확인 영역에 대응되는 공간을 위한 일부 광원(제1 광원 및 제3 광원)은 작동시키고, 나머지 광원(제2 광원 및 제3 광원)은 작동하지 않도록 액티브 센서(1400)를 제어할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 제1 광원 및 제3 광원으로부터 방출된 광을 통과시키도록 마스크 형성 장치(1500)의 대응되는 광학 소자들을 제어할 수 있다. 이와 같은 경우, 복수의 광원들 전체가 아닌, 미확인 영역에 대응되는 공간을 위한 일부 광원을 작동시킴으로써, 전력 소비의 감소를 기대할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 상기한 구성에 따라, 프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 명령어들을 실행하여, 패시브 센서(1300)를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성하고, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별할 수 있다. 프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 명령어들을 실행하여, 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하는 마스크 형성 장치(1500)와 액티브 센서(1400)를 이용하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 명령어들을 실행하여, 제1 뎁스 맵과 제2 뎁스 맵에 기초하여, 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 센싱 모듈, 이미지 분석 모듈, 마스크 형성 모듈, 및 이미지 생성 모듈 중 적어도 하나를 실행하여, 3차원 공간을 모델링하기 위해 공간에 대한 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 명령어들 또는 소프트웨어 모듈을 로딩하고 이를 실행할 수 있다. 프로세서(1200)는 적어도 하나의 프로세싱 하드웨어 모듈을 구비하여, 메모리(1100)에 저장된 센싱 모듈, 이미지 분석 모듈, 마스크 형성 모듈, 및 이미지 생성 모듈 중 적어도 하나를 실행할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1200)는 CPU와 이미지 처리에 전용하기 위한 GPU를 구비하여, CPU에서 센싱 모듈 및 마스크 형성 모듈을 실행하고, GPU에서 이미지 분석 모듈 및 이미지 생성 모듈을 실행할 수 있다. 다른 예를 들어, 프로세서(1200)는 센싱 모듈, 이미지 분석 모듈, 마스크 형성 모듈, 및 이미지 생성 모듈을 모두 실행하는 하나의 통합 프로세서 형태이거나, 각각의 모듈을 각각 실행하기 위한 개별 프로세서들을 포함하는 형태일 수 있다.
프로세서(1200)는 센싱 모듈을 실행하여, 패시브 센서(1300)와 액티브 센서(1400)에 센싱 제어 신호를 전송할 수 있다. 패시브 센서(1300)와 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터는 메모리(1100)에 저장될 수 있다. 메모리(1100)에 저장된 데이터는 제1 뎁스 맵 내지 제3 뎁스 맵을 생성하는데 이용될 수 있다.
프로세서(1200)는 이미지 분석 모듈을 실행하여, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별할 수 있다. 프로세서(1200)는 제1 뎁스 맵에서 뎁스 정보를 확인할 수 없거나 뎁스 정보의 정확도가 소정의 기준 이하인 영역을 미확인 영역으로 처리하여, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별할 수 있다. 프로세서(1200)는 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별함으로써, 제1 뎁스 맵에서 보완되어야 할 부분을 결정할 수 있다.
프로세서(1200)는 마스크 형성 모듈을 실행하여, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성할 수 있다. 프로세서(1200)는 제1 뎁스 맵을 액티브 센서(1400)의 발광면으로 투영시킨 이미지에 따른 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하도록 마스크 형성 장치(1500)를 제어할 수 있다.
프로세서(1200)는 이미지 생성 모듈을 실행하여, 패시브 센서(1300)를 통해 획득된 데이터로부터 제1 뎁스 맵을 생성하고, 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터로부터 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 프로세서(1200)는 이미지 생성 모듈을 실행하여, 제1 뎁스 맵과 제2 뎁스 맵에 기초하여, 제3 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 프로세서(1200)는 제2 뎁스 맵을 이용하여, 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역에 대한 이미지 보정을 수행함으로써, 제3 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 제3 뎁스 맵은 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역이 제2 뎁스 맵을 이용하여 보정된 형태의 뎁스 맵일 수 있다. 프로세서(1200)는 생성된 제3 뎁스 맵을 메모리(1100)에 저장할 수 있다.
도 8는 본 개시의 다른 실시예에 따른 이미지 생성 장치(1000)의 구성 및 동작을 설명하기 위한 도면이다.
앞서, 도 3에서 설명한 실시예와 비교해보면, 도 8의 이미지 생성 장치(1000)는 마스크 형성 장치(1500)가 제거된 형태이며, 이에 따라 마스크 형성 모듈도 메모리(1100)에 저장되어 있지 않음을 알 수 있다. 도 3에서 설명한 메모리(1100), 프로세서(1200), 패시브 센서(1300), 액티브 센서(1400)에 대해 중복되는 내용은 이하 설명을 생략한다.
도 8의 실시예에 따르면, 프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 명령어들을 실행하여, 패시브 센서(1300)를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성하고, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별할 수 있다. 프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 명령어들을 실행하여, 액티브 센서(1400)를 이용하여, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 명령어들을 실행하여, 제1 뎁스 맵과 제2 뎁스 맵에 기초하여, 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
구체적으로, 프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된 센싱 모듈, 이미지 분석 모듈, 및 이미지 생성 모듈 중 적어도 하나를 실행하여, 3차원 공간을 모델링하기 위해 공간에 대한 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
프로세서(1200)는 센싱 모듈을 실행하여, 패시브 센서(1300)와 액티브 센서(1400)에 센싱 제어 신호를 전송할 수 있다. 패시브 센서(1300)와 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터는 메모리(1100)에 저장될 수 있다. 도 3의 실시예에서 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터는 미확인 영역에 대응되는 공간에 대한 데이터인 반면, 도 8의 실시에에서 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터는 공간 전체에 대한 데이터일 수 있다. 도 8의 실시예에서는 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광의 일부를 차단하는 마스크를 사용하지 않기 때문이다. 메모리(1100)에 저장된 데이터는 제1 뎁스 맵 내지 제3 뎁스 맵을 생성하는데 이용될 수 있다.
프로세서(1200)는 이미지 분석 모듈을 실행하여, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별할 수 있다. 프로세서(1200)는 제1 뎁스 맵에서 뎁스 정보를 확인할 수 없거나 뎁스 정보의 정확도가 소정의 기준 이하인 영역을 미확인 영역으로 처리하여, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별할 수 있다. 프로세서(1200)는 뎁스 정보에 기초하여, 제1 뎁스 맵을 복수의 영역들로 분할할 수 있다. 프로세서(1200)는 제1 뎁스 맵에서 분할된 복수의 영역들 중 미확인 영역의 위치 정보를 메모리(1100)에 저장하고, 제2 뎁스 맵 또는 제3 뎁스 맵의 생성에 활용할 수 있다.
프로세서(1200)는 이미지 생성 모듈을 실행하여, 패시브 센서(1300)를 통해 획득된 데이터로부터 제1 뎁스 맵을 생성하고, 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터로부터 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 프로세서(1200)는 메모리(1100)에 저장된, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역의 위치 정보에 기초하여, 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터로부터 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 이때, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역의 사이즈에 따라, 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터에 성능이 다른 뎁스 정보 생성 알고리즘이 적용될 수 있다. 또한, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역이 복수 개인 경우, 각각의 사이즈에 따라, 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터에 서로 다른 뎁스 정보 생성 알고리즘이 적용될 수도 있다. 고품질의 뎁스 정보 생성 알고리즘일수록, 더 많은 연산 시간이 소요되므로, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역이 좁을수록 고품질의 뎁스 정보 생성 알고리즘을 적용시킬 수 있다. 프로세서(1200)는 제1 뎁스 맵과 제2 뎁스 맵에 기초하여, 제3 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
도 9는 본 개시의 다른 실시예에 따른 이미지 생성 장치(1000)에서 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)를 이용하여, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하고, 식별된 미확인 영역에 대한 정보를 메모리(1100)에 저장해 놓고 있으므로, 저장된 정보에 기초하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
도 9를 참조하면, 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광을 공간 전체에 투사할 수 있다. 도 9에는 도트 패턴의 광이 공간 전체에 투사된 것을 도시하고 있으나, 방출된 광의 패턴이나 종류가 이에 한정되는 것은 아니다. 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)를 이용하여 공간 전체에 능동적으로 광을 방출하고, 피사체로부터 반사되어 액티브 센서(1400)에 수신되는 반사광을 감지할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 레이저나 적외선 등을 공간 전체에 방출한 후 되돌아오는 시간을 측정하거나, 특정 패턴광을 공간 전체에 방출하여 공간 전체에 맺힌 상의 크기나 모양을 측정하여, 뎁스 정보를 획득하는 액티브 센서(1400)를 이용할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)를 이용하여 공간 전체에 대한 뎁스 정보를 획득한 후, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대한 정보에 기초하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
도 10은 본 개시의 실시예들에 따른 이미지 생성 방법을 나타낸 흐름도이다.
이상에서 이미지 생성 장치(1000)에 대하여 기술한 내용은 이하 그 내용이 생략되더라도 이미지 생성 방법에 대하여 그대로 적용될 수 있다.
1010 단계에서, 이미지 생성 장치(1000)는 패시브 센서(1300)를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
1020 단계에서, 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵에서 뎁스 정보를 확인할 수 없거나 뎁스 정보의 정확도가 소정의 기준 이하인 영역을 미확인 영역으로 처리하여, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별할 수 있다.
1030 단계에서, 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)를 이용하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
예를 들어, 이미지 생성 장치(1000)는 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하는 마스크 형성 장치(1500)와 액티브 센서(1400)를 이용하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광을 미확인 영역에 대응되는 공간에 투사할 수 있도록, 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광을 통과시키거나 차단하기 위해 마스크 형성 장치(1500)에 포함된 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 미확인 영역에 대응되는 광학 소자는 방출된 광을 통과시키고, 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 광학 소자는 방출된 광을 차단시키도록 제어할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 미확인 영역에 대응되는 광학 소자는 비마스킹 영역을 형성하고, 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 광학 소자는 마스킹 영역을 형성하도록 제어할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광이 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대응하여 통과할 수 있도록, 프로그래밍 제어에 의해, 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵을 액티브 센서(1400)의 발광면으로 투영시킨 이미지에 따른 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하도록 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어할 수 있다.
이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)가 단일 광원을 포함하는 경우, 단일 광원으로부터 방출된 광이 미확인 영역에 대응되는 공간에 집적되도록 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)가 복수의 광원들을 포함하는 경우, 미확인 영역에 대응되는 공간을 위한 광원은 작동시키고, 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 공간을 위한 광원은 작동하지 않도록 액티브 센서(1400)를 제어할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 작동된 광원으로부터 방출된 광을 통과시키도록, 마스크 형성 장치(1500)에 포함된 복수 개의 광학 소자들 중 일부 광학 소자들을 제어할 수 있다.
이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)로부터 획득된 데이터에 기초하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다.
다른 예를 들어, 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)를 이용하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 액티브 센서(1400)의 광원으로부터 방출된 광을 공간 전체에 투사하여, 공간 전체에 대한 정보를 획득한 후, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역에 대한 정보에 기초하여, 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 이때, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역의 사이즈에 따라, 액티브 센서(1400)를 통해 획득된 데이터에 성능이 다른 뎁스 정보 생성 알고리즘이 적용될 수 있다. 또한, 제1 뎁스 맵의 미확인 영역이 복수 개인 경우, 각각의 사이즈에 따라, 액티브 센서(1400)로부터 획득된 데이터에 서로 다른 뎁스 정보 생성 알고리즘이 적용될 수도 있다.
1040 단계에서, 이미지 생성 장치(1000)는 제1 뎁스 맵과 제2 뎁스 맵에 기초하여, 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 이미지 생성 장치(1000)는 제2 뎁스 맵을 이용하여, 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역에 대한 이미지 보정을 수행함으로써, 제3 뎁스 맵을 생성할 수 있다. 제3 뎁스 맵은 제1 뎁스 맵에서 미확인 영역이 제2 뎁스 맵을 이용하여 보정된 형태의 뎁스 맵일 수 있다.
도 11은 본 개시의 실시예들에 따른 이미지 생성 장치(1000)의 일 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 이미지 생성 장치(1000)가 스마트 폰이나 디지털 카메라인 경우이다. 이미지 생성 장치(1000)는 앞서 설명한 메모리(1100), 프로세서(1200), 패시브 센서(1300), 액티브 센서(1400) 외에 통신 인터페이스 모듈(1600), 디스플레이(1700)를 더 포함할 수 있다. 그 외에도 마스크 형성 장치(1500)나 이미지 생성 장치(1000)의 위치를 감지하는 위치 센서, 또는 이미지 생성 장치(1000)에 전원을 공급하는 전원부와 같은 구성들도 포함할 수 있으나, 이에 대한 설명은 생략한다.
통신 인터페이스 모듈(1600)은 다른 장치 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스 모듈(1600)은 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, Wi-Fi(Wireless Fidelity), 블루투스와 같은 근거리 통신이나 다양한 종류의 이동 통신 또는 초광대역 통신을 수행하는 통신 모듈이 포함될 수 있다. 통신 인터페이스 모듈(1600)은 스마트 폰인 이미지 생성 장치(1000)의 외부에 위치한 장치와 연결되어, 이미지 생성 장치(1000)에서 획득하거나 생성된 이미지를 외부에 위치한 장치에 전송할 수 있다.
디스플레이(1700)는 정보나 이미지를 제공하는 출력부를 포함하며, 입력을 수신하는 입력부를 더 포함한 형태일 수 있다. 출력부는 표시 패널 및 표시 패널을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있으며, OLED(Organic Light Emitting Diodes) 디스플레이, AM-OLED(Active-Matrix Organic Light-Emitting Diode) 디스플레이, LCD(Liquid Crystal Display) 등과 같은 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 입력부는 사용자로부터 다양한 형태의 입력을 받을 수 있으며, 터치 패널, 키패드, 펜 인식 패널 중 적어도 하나를 포함한 형태일 수 있다. 디스플레이(1700)는 표시 패널과 터치 패널이 결합된 터치 스크린 형태로 제공될 수 있으며, 유연하게(flexible) 또는 접을 수 있게(foldable) 구현될 수 있다.
도 12는 본 개시의 실시예들에 따른 이미지 생성 장치(1000)의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 이미지 생성 장치(1000)가 증강 현실 장치인 경우이다. 이미지 생성 장치(1000)는 앞서 설명한 메모리(1100), 프로세서(1200), 패시브 센서(1300), 액티브 센서(1400) 외에 통신 인터페이스 모듈(1600), 디스플레이(1750), 디스플레이 엔진부(1800), 시선 추적 센서(1900)를 더 포함할 수 있다. 그 외에도 마스크 형성 장치(1500)나 이미지 생성 장치(1000)의 위치를 감지하는 위치 센서나 이미지 생성 장치(1000)에 전원을 공급하는 전원부와 같은 구성들도 포함할 수 있으나, 이에 대한 설명은 생략한다.
통신 인터페이스 모듈(1600)은 다른 장치 또는 네트워크와 유무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 위해, 통신 인터페이스 모듈(1600)은 다양한 유무선 통신 방법 중 적어도 하나를 지원하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, Wi-Fi(Wireless Fidelity), 블루투스와 같은 근거리 통신이나 다양한 종류의 이동 통신 또는 초광대역 통신을 수행하는 통신 모듈이 포함될 수 있다. 통신 인터페이스 모듈(1600)은 증강 현실 장치인 이미지 생성 장치(1000)의 외부에 위치한 장치와 연결되어, 이미지 생성 장치(1000)에서 획득하거나 생성된 이미지를 외부에 위치한 장치에 전송할 수 있다.
증강 현실 장치인 이미지 생성 장치(1000)는 디스플레이(1750)와 디스플레이 엔진부(1800)를 통해 가상 이미지의 팝업을 제공할 수 있다. 가상 이미지(virtual image)는 광학 엔진을 통해 생성되는 이미지로 정적 이미지와 동적 이미지를 모두 포함할 수 있다. 이러한 가상 이미지는 사용자가 증강 현실 장치를 통해서 보는 현실 세계의 장면과 함께 관측되며, 현실 세계의 장면 속의 현실 객체에 대한 정보 또는 증강 현실 장치인 이미지 생성 장치(1000)의 동작에 대한 정보나 제어 메뉴 등을 나타내는 이미지일 수 있다.
디스플레이 엔진부(1800)는 가상 이미지를 생성하여 투사하는 광학 엔진과 광학 엔진으로부터 투사된 가상 이미지의 광을 디스플레이(1750)까지 안내하는 가이드부를 포함할 수 있다. 디스플레이(1750)는 증강 현실 장치인 이미지 생성 장치(1000)의 좌안 렌즈부 및/또는 우안 렌즈부에 내재된 시스루 형태의 도광판(웨이브가이드, Waveguide)을 포함할 수 있다. 디스플레이(1750)는 객체에 대한 정보 또는 이미지 생성 장치(1000)의 동작에 대한 정보나 제어 메뉴를 나타내는 가상 이미지를 디스플레이할 수 있다.
디스플레이(1750)에 가상 이미지의 팝업이 표시되는 경우, 증강 현실 장치인 이미지 생성 장치(1000)를 착용한 사용자는 가상 이미지의 팝업을 조작하기 위해 패시브 센서(1300)에 사용자의 손을 노출시키고, 가상 이미지의 팝업에 있는 이미지 생성 장치(1000)의 기능을 노출된 손이 선택하도록 함으로써, 해당 기능을 실행시킬 수 있다.
시선 추적 센서(1900)는 사용자 눈이 향하는 시선 방향, 사용자 눈의 동공 위치 또는 동공의 중심점 좌표 등 시선 정보를 검출할 수 있다. 프로세서(1200)는 시선 추적 센서(1900)에서 검출된 사용자의 시선 정보에 기초하여, 안구 움직임(eye movement) 형태를 판단할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(1200)는 시선 추적 센서(1900)로부터 획득된 시선 정보에 기초하여, 어느 한 곳을 주시하는 고정(fixation), 움직이는 객체를 쫓는 추적(pursuit), 한 응시 지점에서 다른 응시 지점으로 신속하게 시선이 이동하는 도약(saccade) 등을 포함한 다양한 형태의 시선 움직임을 판단할 수 있다.
이미지 생성 장치(1000)의 프로세서(1200)는 시선 추적 센서(1900)를 이용하여 사용자의 응시 지점이나 사용자의 시선 이동을 판단하여, 이미지 생성 장치(1000)의 제어에 이용할 수 있다. 프로세서(1200)는 시선 추적 센서(1900)에 의해 판단되는 응시 지점이나 시선 이동에 따라서 패시브 센서(1300)나 액티브 센서(1400)의 방향을 제어하여, 적어도 하나의 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 증강 현실 장치인 이미지 생성 장치(1000)를 착용하여 제1 방향에서 제1 이미지를 획득한 후, 사용자의 응시 지점이나 시선 이동에 따라 패시브 센서(1300)의 방향을 제어하여, 제2 방향에서 제2 이미지를 획득할 수 있다.
본 개시에서 설명된 이미지 생성 장치(1000)는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 개시된 실시예들에서 설명된 이미지 생성 장치(1000)는 프로세서, ALU(arithmetic logic unit), ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), 마이크로컴퓨터, 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.
소프트웨어는, 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어를 포함하는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체로는, 예를 들어 마그네틱 저장 매체(예컨대, ROM(read-only memory), RAM(random-access memory), 플로피 디스크, 하드 디스크 등) 및 광학적 판독 매체(예컨대, 시디롬(CD-ROM), 디브이디(DVD, Digital Versatile Disc)) 등이 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템들에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 판독 가능한 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 매체는 컴퓨터에 의해 판독가능하며, 메모리에 저장되고, 프로세서에서 실행될 수 있다.
컴퓨터는, 저장 매체로부터 저장된 명령어를 호출하고, 호출된 명령어에 따라 개시된 실시예에 따른 동작이 가능한 장치로서, 개시된 실시예들에 따른 이미지 생성 장치(1000)를 포함할 수 있다.
컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 신호(signal)를 포함하지 않으며 실재(tangible)한다는 것을 의미할 뿐 데이터가 저장매체에 반영구적 또는 임시적으로 저장됨을 구분하지 않는다.
또한, 개시된 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은 소프트웨어 프로그램, 소프트웨어 프로그램이 저장된 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 프로그램 제품은 이미지 생성 장치(1000)의 제조사 또는 전자 마켓(예를 들어, 구글 플레이 스토어, 앱 스토어)을 통해 전자적으로 배포되는 소프트웨어 프로그램 형태의 상품(예를 들어, 다운로드 가능한 애플리케이션(downloadable application))을 포함할 수 있다. 전자적 배포를 위하여, 소프트웨어 프로그램의 적어도 일부는 저장 매체에 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다. 이 경우, 저장 매체는 제조사의 서버, 전자 마켓의 서버, 또는 소프트웨어 프로그램을 임시적으로 저장하는 중계 서버의 저장매체가 될 수 있다.
컴퓨터 프로그램 제품은, 서버 및 단말(예를 들어, 이미지 생성 장치)로 구성되는 시스템에서, 서버의 저장매체 또는 단말의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 서버 또는 단말과 통신 연결되는 제3 장치(예, 스마트 폰)가 존재하는 경우, 컴퓨터 프로그램 제품은 제3 장치의 저장매체를 포함할 수 있다. 또는, 컴퓨터 프로그램 제품은 서버로부터 단말 또는 제3 장치로 전송되거나, 제3 장치로부터 단말로 전송되는 소프트웨어 프로그램 자체를 포함할 수 있다.
이 경우, 서버, 단말 및 제3 장치 중 하나가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수 있다. 또는, 서버, 단말 및 제3 장치 중 둘 이상이 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 분산하여 실시할 수 있다.
예를 들면, 서버(예로, 클라우드 서버 또는 인공 지능 서버 등)가 서버에 저장된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 서버와 통신 연결된 단말이 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
또 다른 예로, 제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여, 제3 장치와 통신 연결된 단말이 개시된 실시예에 따른 방법을 수행하도록 제어할 수 있다.
제3 장치가 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하는 경우, 제3 장치는 서버로부터 컴퓨터 프로그램 제품을 다운로드하고, 다운로드된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행할 수 있다. 또는, 제3 장치는 프리로드된 상태로 제공된 컴퓨터 프로그램 제품을 실행하여 개시된 실시예들에 따른 방법을 수행할 수도 있다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 설명된 전자 장치, 구조, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

Claims (20)

  1. 패시브 센서;
    액티브 센서;
    마스크 형성 장치;
    하나 이상의 명령어들을 저장하는 메모리; 및
    상기 하나 이상의 명령어들을 실행하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    상기 패시브 센서를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성하고, 상기 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하며, 상기 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하는 상기 마스크 형성 장치와 상기 액티브 센서를 이용하여, 상기 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하고, 상기 제1 뎁스 맵과 상기 제2 뎁스 맵에 기초하여, 상기 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성하는, 이미지 생성 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 마스크 형성 장치는,
    상기 액티브 센서의 광원으로부터 방출된 광을 상기 미확인 영역에 대응되는 공간에 투사할 수 있도록, 상기 방출된 광을 통과시키거나 차단하기 위해 선택적으로 작동 가능한 복수 개의 광학 소자들을 포함하는, 이미지 생성 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 마스크 형성 장치는,
    상기 미확인 영역에 대응되는 광학 소자는 상기 방출된 광을 통과시키고, 상기 제1 뎁스 맵에서 상기 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 광학 소자는 상기 방출된 광을 차단시키도록 작동하는, 이미지 생성 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 마스크 형성 장치는,
    상기 미확인 영역에 대응되는 광학 소자는 비마스킹 영역을 형성하고, 상기 제1 뎁스 맵에서 상기 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 광학 소자는 마스킹 영역을 형성하도록 작동하는, 이미지 생성 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 복수 개의 광학 소자들 각각은,
    상기 방출된 광이 상기 미확인 영역에 대응하여 통과할 수 있도록, 프로그래밍 제어가 가능한 것인, 이미지 생성 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 명령어들을 실행함으로써,
    상기 제1 뎁스 맵을 상기 액티브 센서의 발광면으로 투영(projection)시킨 이미지에 따른 상기 미확인 영역에 기초하여 상기 마스크를 형성하도록 상기 마스크 형성 장치를 제어하는, 이미지 생성 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 액티브 센서가 단일 광원을 포함하는 경우,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 명령어들을 실행함으로써,
    상기 단일 광원으로부터 방출된 광이 상기 미확인 영역에 대응되는 공간에 집적되도록 상기 마스크 형성 장치를 제어하는, 이미지 생성 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 액티브 센서가 복수의 광원들을 포함하는 경우,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 명령어들을 실행함으로써,
    상기 미확인 영역에 대응되는 공간을 위한 광원은 작동시키고, 상기 제1 뎁스 맵에서 상기 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 공간을 위한 광원은 작동하지 않도록 상기 액티브 센서를 제어하고,
    상기 작동된 광원으로부터 방출된 광을 통과시키도록 상기 마스크 형성 장치를 제어하는, 이미지 생성 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 하나 이상의 명령어들을 실행함으로써,
    상기 제2 뎁스 맵을 이용하여, 상기 제1 뎁스 맵에서 상기 미확인 영역에 대한 이미지 보정을 수행함으로써, 상기 제3 뎁스 맵을 생성하는, 이미지 생성 장치.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 미확인 영역은 상기 제1 뎁스 맵에서 뎁스 정보를 알 수 없는 영역이나 뎁스 정보의 정확도가 소정의 기준 이하인 영역인, 이미지 생성 장치.
  11. 패시브 센서를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성하는 단계;
    상기 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하는 단계;
    상기 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하는 마스크 형성 장치와 액티브 센서를 이용하여, 상기 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 단계; 및
    상기 제1 뎁스 맵과 상기 제2 뎁스 맵에 기초하여, 상기 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성하는 단계;
    를 포함하는 이미지 생성 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 뎁스 맵을 생성하는 단계는,
    상기 액티브 센서의 광원으로부터 방출된 광을 상기 미확인 영역에 대응되는 공간에 투사할 수 있도록, 상기 방출된 광을 통과시키거나 차단하기 위해 상기 마스크 형성 장치에 포함된 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는 단계; 및
    상기 액티브 센서로부터 획득된 데이터에 기초하여, 상기 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 단계;
    를 포함하는, 이미지 생성 방법.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는 단계는,
    상기 미확인 영역에 대응되는 광학 소자는 상기 방출된 광을 통과시키고, 상기 제1 뎁스 맵에서 상기 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 광학 소자는 상기 방출된 광을 차단시키도록 제어하는, 이미지 생성 방법.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는 단계는,
    상기 미확인 영역에 대응되는 광학 소자는 비마스킹 영역을 형성하고, 상기 제1 뎁스 맵에서 상기 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 광학 소자는 마스킹 영역을 형성하도록 제어하는, 이미지 생성 방법.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는 단계는,
    상기 방출된 광이 상기 미확인 영역에 대응하여 통과할 수 있도록, 프로그래밍 제어에 의해, 상기 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는, 이미지 생성 방법.
  16. 제12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는 단계는,
    상기 제1 뎁스 맵을 상기 액티브 센서의 발광면으로 투영시킨 이미지에 따른 상기 미확인 영역에 기초하여 상기 마스크를 형성하도록 상기 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는, 이미지 생성 방법.
  17. 제12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는 단계는,
    상기 액티브 센서가 단일 광원을 포함하는 경우, 상기 단일 광원으로부터 방출된 광이 상기 미확인 영역에 대응되는 공간에 집적되도록 상기 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는, 이미지 생성 방법.
  18. 제12 항에 있어서,
    상기 복수 개의 광학 소자들을 선택적으로 제어하는 단계는,
    상기 액티브 센서가 복수의 광원들을 포함하는 경우, 상기 미확인 영역에 대응되는 공간을 위한 광원은 작동시키고, 상기 제1 뎁스 맵에서 상기 미확인 영역을 제외한 영역에 대응되는 공간을 위한 광원은 작동하지 않도록 상기 액티브 센서를 제어하는 단계; 및
    상기 작동된 광원으로부터 방출된 광을 통과시키도록 상기 복수 개의 광학 소자들 중 일부 광학 소자들을 제어하는 단계;
    를 포함하는, 이미지 생성 방법.
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성하는 단계는,
    상기 제2 뎁스 맵을 이용하여, 상기 제1 뎁스 맵에서 상기 미확인 영역에 대한 이미지 보정을 수행함으로써, 상기 제3 뎁스 맵을 생성하는, 이미지 생성 방법.
  20. 패시브 센서를 이용하여, 공간에 대한 제1 뎁스 맵을 생성하는 명령어들;
    상기 제1 뎁스 맵의 미확인 영역을 식별하는 명령어들;
    상기 미확인 영역에 기초하여 마스크를 형성하는 마스크 형성 장치와 액티브 센서를 이용하여, 상기 미확인 영역에 대한 제2 뎁스 맵을 생성하는 명령어들; 및
    상기 제1 뎁스 맵과 상기 제2 뎁스 맵에 기초하여, 상기 공간에 대한 제3 뎁스 맵을 생성하는 명령어들;
    을 포함하는, 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101099648B1 (ko) 2009-06-22 2011-12-29 한국과학기술원 입체 영상에서의 폐색을 처리하는 입체 정합 시스템 및 방법, 폐색 처리 알고리즘을 기록한 컴퓨터에 의해 판독가능한 매체
US8894216B2 (en) 2009-12-28 2014-11-25 Disney Enterprises, Inc. Active mask projector providing diffracted light with animation and non-random patterns
KR102122523B1 (ko) 2013-09-30 2020-06-12 엘지디스플레이 주식회사 3차원 입체 영상용 깊이지도 보정장치 및 보정방법
AU2014338511B2 (en) 2013-10-23 2018-08-09 Facebook Technologies, Llc Three dimensional depth mapping using dynamic structured light
US10404969B2 (en) * 2015-01-20 2019-09-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for multiple technology depth map acquisition and fusion
EP3283843B1 (en) 2015-04-01 2024-01-10 Vayavision Sensing Ltd. Generating 3-dimensional maps of a scene using passive and active measurements
CA3008922A1 (en) 2015-12-21 2017-06-29 Koninklijke Philips N.V. Processing a depth map for an image
US20170289515A1 (en) 2016-04-01 2017-10-05 Intel Corporation High dynamic range depth generation for 3d imaging systems
KR102550469B1 (ko) 2016-05-20 2023-07-04 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
US10839535B2 (en) 2016-07-19 2020-11-17 Fotonation Limited Systems and methods for providing depth map information
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